📄 linux设备驱动程序学习（15）-linux设备模型（热插拔、mdev 与 firmware） - linux设备驱动程序 - tekkaman ninja.htm
字号:
firmware）</B></FONT></B></FONT><BR></TD></TR>
<TR>
<TD bgColor=#d2dee2 height=1></TD></TR>
<TR>
<TD bgColor=#ffffff height=1></TD></TR>
<TR>
<TD align=middle>
<TABLE
style="BORDER-COLLAPSE: collapse; WORD-WRAP: break-word"
cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD width="100%">
<DIV id=art style="MARGIN: 15px" width="100%">
<P align=center><FONT color=#0000ff
size=5><STRONG>Linux设备驱动程序学习（15）</STRONG></FONT></P>
<P align=center><FONT color=#0000ff
size=5><STRONG>-Linux设备模型（热插拔、mdev 与
firmware）</STRONG></FONT></P>
<DIV></DIV>
<DIV></DIV>
<P><FONT color=#0000ff
size=3><STRONG>热插拔</STRONG></FONT><BR>有 2
个不同角度来看待热插拔：<BR><FONT color=#0000ff>
从内核角度看</FONT>，热插拔是在硬件、内核和内核驱动之间的交互。<BR><FONT
color=#0000ff>
从用户角度看</FONT>，热插拔是内核和用户空间之间，通过调用用户空间程序（如hotplug、udev
和 mdev）的交互。
当需要通知用户内核发生了某种热插拔事件时，内核才调用这个用户空间程序。<BR>现在的计算机系统，要求
Linux
内核能够在硬件从系统中增删时，可靠稳定地运行。这就对设备驱动作者增加了压力，因为在他们必须处理一个毫无征兆地突然出现或消失的设备。</P>
<P></P>
<HR id=null>
<P></P>
<P><FONT color=#0000ff
size=3><STRONG>热插拔工具<BR></STRONG></FONT>当用户向系统添加或删除设备时，内核会产生一个热插拔事件，并在
<FONT
color=#0000ff>/proc/sys/kernel/hotplug</FONT>
文件里查找处理设备连接的用户空间程序。这个用户空间程序主要有</P>
<P><FONT
color=#0000ff><STRONG>hotplug:</STRONG></FONT>这个程序是一个典型的
<FONT color=#660099>bash 脚本</FONT>，只传递执行权给一系列位于
/etc/hot-plug.d/ 目录树的程序。hotplug 脚本搜索所有的有 .hotplug
后缀的可能对这个事件进行处理的程序并调用它们,
并传递给它们许多不同的已经被内核设置的环境变量。(基本已被淘汰，具体内容请参阅《LDD3》)</P>
<DIV><FONT color=#0000ff><STRONG>udev
：</STRONG></FONT><FONT
color=#000000>用于linux2.6.13或更高版本的内核上，为用户空间提供使用固定设备名的动态/dev目录的解决方案。</FONT><FONT
color=#000000>它通过在 sysfs 的 /class/ 和/block/
目录树中查找一个称为 dev
的文件，以确定所创建的设备节点文件的主次设备号。所以要使用udev，驱动必须为设备在sysfs中创建类接口及其dev属性文件，方法和<FONT
color=#000000>sculld模块中创建dev属性相同。</FONT>
udev的资料网上十分丰富，我就不在这废话了，给出以下链接有兴趣的自己研究：</FONT></DIV>
<DIV>
<TABLE
style="BORDER-RIGHT: rgb(153,153,153) 1px solid; BORDER-TOP: rgb(153,153,153) 1px solid; FONT-SIZE: 12px; BORDER-LEFT: rgb(153,153,153) 1px solid; WIDTH: 80%; BORDER-BOTTOM: rgb(153,153,153) 1px solid"
align=center>
<TBODY>
<TR>
<TD>
<DIV>《<A name=linuxsetup>UDEV
Primer</A>》（英文），地址：<A
href="http://webpages.charter.net/decibelshelp/LinuxHelp_UDEVPrimer.html">http://webpages.charter.net/decibelshelp/LinuxHelp_UDEVPrimer.html</A></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>《udev规则编写》（luofuchong翻译），地址：<A
href="http://www.cnitblog.com/luofuchong/archive/2007/12/18/37831.html">http://www.cnitblog.com/luofuchong/archive/2007/12/18/37831.html</A></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>《什么是udev》地址：<A
href="http://blog.csdn.net/steganography/archive/2006/04/10/657620.aspx">http://blog.csdn.net/steganography/archive/2006/04/10/657620.aspx</A></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>《udev-FAQ 中文翻译》地址：<A
href="http://gnawux.bokee.com/3225765.html">http://gnawux.bokee.com/3225765.html</A></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>《udev轻松上路》地址：<A
href="http://www.blog.edu.cn/user1/3313/archives/2007/1635169.shtml">http://www.blog.edu.cn/user1/3313/archives/2007/1635169.shtml</A></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>《Udev (简体中文)》地址：<A
href="http://wiki.archlinux.org/index.php/Udev_(简体中文">http://wiki.archlinux.org/index.php/Udev_(简体中文</A>)</DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>Udev官方主页：<A
href="http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/udev.html">http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/udev.html</A></DIV>
<DIV>下载地址：<A
href="http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/">http://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/hotplug/</A></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>在《LFS》中也有介绍udev的使用，很值得参考！下载地址：<A
href="http://lfs.osuosl.org/lfs/downloads/stable/">http://lfs.osuosl.org/lfs/downloads/stable/</A></DIV></TD></TR></TBODY></TABLE></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV><FONT
color=#0000ff><STRONG>mdev：</STRONG></FONT><FONT
color=#000000>一个简化版的udev，是busybox所带的程序，十分适合嵌入式系统。</FONT></DIV>
<DIV> </DIV>
<P>因为<FONT
color=#0000ff><STRONG>hotplug</STRONG></FONT><FONT
color=#000000>现在也在被慢慢地淘汰，udev不再依</FONT><FONT
color=#000000>赖hotplug了，所以这里不再介绍；</FONT></P>
<P><FONT color=#0000ff><STRONG>udev</STRONG><FONT
color=#000000>较mdev复杂，不太适合嵌入式使用。（本人也有做udev的实验，交叉编译是通过了，但是使用上有问题，没有实现其功能。也许是我的文件系统没做好，以后有时间再研究和写记录。有成功高人的通知一声，交流一下经验。^_^谢谢！）；</FONT></FONT></P>
<P><FONT color=#0000ff><STRONG>mdev</STRONG><FONT
color=#000000>简单易用，比较适合嵌入式系统，实验成功。以下详细介绍mdev的使用。
</FONT></FONT></P>
<DIV>
<HR id=null>
</DIV>
<DIV><FONT color=#0000ff
size=4><STRONG>mdev</STRONG></FONT></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>在一开始建立根文件系统时，我根据 WeiBing 的博客上《UDEV on embeded
Linux-2.6.19.2》（地址：<A
href="http://weibing.blogbus.com/logs/4485453.html">http://weibing.blogbus.com/logs/4485453.html</A>）这篇文章的提示，开始使用mdev，但是当时只是启动时mdev
-s
一下，并没有深究。现在在学习了Linux设备模型之后，对于Linux中/dev目录的动态管理有了更深的认识，并认真的看了一下busybox中的mdev.txt文档并翻译了一下，做成了PDF（下载地址：<A
href="http://blogimg.chinaunix.net/blog/upfile2/080111091002.pdf">http://blogimg.chinaunix.net/blog/upfile2/080111091002.pdf</A>），<FONT
color=#0000ff>在看下面的内容时请先看看这篇文档。</FONT></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV><FONT color=#ff0000
size=3><STRONG>先声明一个要点：要实现设备节点文件的自动、动态的增删，必须在你自己的驱动源码中实现
类
接口，并在类设备的目录中添加包含设备号的名为“dev”的属性文件。</STRONG></FONT></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV><FONT color=#0000ff
size=3><STRONG>mdev原理及bug</STRONG></FONT></DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>要使用mdev，适当知道一下原理是必不可少的（能完整地研究mdev源码是最好的）。说实话起初我并没有想看mdev的源码，是在使用时发现了问题后才去研究了一下mdev的源码。现在简单介绍一下mdev的原理：</DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV><FONT color=#0000ff><STRONG>执行mdev
-s</STRONG></FONT> ：以‘-s’为参数调用位于
/sbin目录写的mdev（其实是个链接，作用是传递参数给/bin目录下的busybox程序并调用它），mdev扫描
/sys/class 和 /sys/block
中所有的类设备目录，如果在目录中含有名为“dev”的文件，且文件中包含的是设备号，则mdev就利用这些信息为这个设备在/dev
下创建设备节点文件。一般只在启动时才执行一次 “mdev -s”。</DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV> <STRONG><FONT
color=#0000ff>热插拔事件</FONT></STRONG>：由于启动时运行了命令：echo
/sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
，那么当有热插拔事件产生时，内核就会调用位于
/sbin目录的mdev。这时mdev通过环境变量中的 ACTION 和
DEVPATH，来确定此次热插拔事件的动作以及影响了/sys中的那个目录。接着会看看这个目录中是否有“dev”的属性文件，如果有就利用这些信息为这个设备在/dev
下创建设备节点文件。</DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>
<TABLE
style="BORDER-RIGHT: rgb(153,153,153) 1px solid; BORDER-TOP: rgb(153,153,153) 1px solid; FONT-SIZE: 12px; BORDER-LEFT: rgb(153,153,153) 1px solid; WIDTH: 80%; BORDER-BOTTOM: rgb(153,153,153) 1px solid"
align=center>
<TBODY>
<TR>
<TD>
<P><FONT color=#0000ff><FONT
color=#ff0000>源码的bug</FONT>（个人意见）：</FONT><FONT
color=#0000ff>由于mdev是通过判断“dev”属性文件的路径字符串中的第6个字符是否为‘c’，来决定设备是字符设备还是块设备【<FONT
color=#ff0000>type = (path[5] == 'c' ? S_IFCHR :
S_IFBLK</FONT><FONT
color=#ff0000>);</FONT>例如path =
"/sys/class/ldd/sculld*/"为字符设备，而<FONT
face=新宋体><SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/</SPAN>sys<SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/</SPAN>devices<SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/</SPAN>ldd0<SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/sculld*/
就会被误判为块设备】</SPAN></FONT>，那么如果你在非 /sys/class 和
/sys/block
目录下建立了“dev”属性文件且内容是设备号（像sculld中就这样做了），那么mdev也会在/dev
下创建设备节点文件。这样可能所创建的设备节点文件是错的。</FONT></P>
<P><FONT
color=#0000ff>以我实验为例，我以上一篇的文章中的sculld为基础，加上了类接口(这样在<FONT
face=新宋体><SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/</SPAN>sys<SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/</SPAN>devices<SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/</SPAN>ldd0<SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/sculld*/和<FONT
face="Courier New"> /sys/class/ldd/sculld*
中都有内容为设备号的“dev”属性文件</FONT></SPAN></FONT>)。在运行时发现一直会将有的sculld*创建为块设备节点文件。郁闷死了，难道我的驱动有错？？？最后研究了mdev源码之后发现，只要在
/sys中建立了“dev”属性文件且内容是设备号，mdev就会以所在的目录为名在/dev
下创建设备节点文件。像sculld模块，mdev会为一个设备创建两次设备文件，由于文件名一样，第二次的文件会覆盖第一次的。如果第二次是因为<FONT
face=新宋体><SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/</SPAN>sys<SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/</SPAN>devices<SPAN
style="COLOR: rgb(0,0,204)">/</SPAN>ldd0<SPAN
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